Альтернативные источники энергии

Альтернативная энергетика – совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности и экологичности.

Энергию солнца;
Энергию ветра;
Гидроэнергию;
Энергию водорода;
Геотермальную энергию;
Гидротермальная энергию;
Биотопливо.
К альтернативным источникам относят:

Статистика потребления мировой энергии 2009 г.

Энергия солнечной радиации может быть преобразована в постоянный электрический ток посредством солнечных батарей — устройств, состоящих из тонких пленок кремния или других полупроводниковых материалов. Преимущество фотоэлектрических преобразователей обусловлено отсутствием подвижных частей, их высокой надежностью и стабильностью.
Энергия солнца

При этом срок их службы практически не ограничен. Они имеют малую массу, отличаются простотой обслуживания, эффективным использованием как прямой, так и рассеянной солнечной радиации. Модульный тип конструкций позволяет создавать установки практически любой мощности и делает их весьма перспективными.
Энергия солнца

Применение солнечных батарей

преимущества
Отсутствие подвижных частей
Неограниченный срок службы
Высокая надёжность и стабильность
Малая масса
Простота обслуживания
Модульный тип
недостатки
Малый КПД (10-12% в настоящее время)
Преимущества и недостатки солнечных батарей.

Потенциал энергии ветра подсчитан: примерно 170 трлн. кВт ч в год.
Энергия ветра

Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти ветряка, приводя в движение вал электрогенератора. Тот в свою очередь вырабатывает электрическую энергию. Мощность ветряных электростанций различна может достигать 800 МВт.
Энергия ветра

Преимущества и недостатки ветряных электростанций
преимущества
Дешевое производство
недостатки
Большая шумность
Занимают большую площадь
Создают помехи радиоволнам
Мешают проветриванию районов
Влияют на климат

Гидроэлектростанции преобразуют энергию потока воды в электроэнергию посредством гидравлических турбин, приводящих во вращение электрические генераторы. Наибольший КПД гидроэлектростанция имеет тогда, когда поток воды падает на турбину сверху. Для этих целей строится плотина, поднимающая уровень воды в реке и сосредотачивающая напор воды в месте расположения турбин. Мощность гидроэлектростанций может достигать 25-30 МВт
Гидроэлектростанции

Для выработки электроэнергии электростанции такого типа используют энергию прилива. Первая такая электростанция (Паужетская) мощностью 5 МВт была построена на Камчатке. Для устройства простейшей приливной электростанции (ПЭС) нужен бассейн -- перекрытый плотиной залив или устье реки. В плотине имеются водопропускные отверстия и установлены турбины, которые вращают генератор. Во время прилива вода поступает в бассейн. Когда уровни воды в бассейне и море сравняются, затворы водопропускных отверстий закрываются
Приливные электростанции

С наступлением отлива уровень воды в море понижается, и, когда напор становится достаточным, турбины и соединенные с ним электрогенераторы начинают работать, а вода из бассейна постепенно уходит.
Приливные электростанции

Преимущества и недостатки приливных электростанций
преимущества
Получение энергии около моря.
недостатки
Нарушают обмен воды
Влияют на климат
Меняют направление и скорость воды

Электростанции такого типа преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электричество. Первая геотермальная электростанция была построена на Камчатке. Существует несколько схем получения электроэнергии на геотермальной электростанции. Прямая схема: природный пар направляется по трубам в турбины, соединенные с электрогенераторами. Непрямая схема: пар предварительно (до того как попадает в турбины) очищают от газов, вызывающих разрушение труб.
Геотермальные электростанции

Смешанная схема: неочищенный пар поступает в турбины, а затем из воды, образовавшийся в результате конденсации, удаляют не растворившиеся в ней газы.
Геотермальные электростанции

Преимущества и недостатки геотермальных электростанций
преимущества
Снабжение энергией труднодоступных районов
недостатки
Локальное оседание грунта
Большая шумность
Выброс газов, иногда отравляющих
Не везде возможно построить

Водород, самый простой и легкий из всех химических элементов, можно считать отличным топливом. Он имеется всюду, где есть вода. При сжигании водорода образуется вода, которую можно снова разложить на водород и кислород, причем этот процесс не вызывает никакого загрязнения окружающей среды. Водородное пламя не выделяет в атмосферу продуктов, которыми неизбежно сопровождается горение любых других видов топлива: углекислого газа, окиси углерода, углеводородов, золы. Водород обладает очень высокой теплотворной способностью.
Водород

Водород можно транспортировать и распределять по трубопроводам, как природный газ.
В 1969 г. в итальянском отделении «Евратома» была пущена в эксплуатацию установка для термолитического получения водорода, работающая с КПД 55% при температуре 730°С.
Как полагают, высокотемпературные реакторы позволят поднять КПД таких процессов до 85%.
Водород

Биотопливо — это топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки биологических отходов. Существуют также проекты разной степени проработанности, направленные на получение биотоплива из целлюлозы и различного типа органических отходов, но эти технологии находятся в ранней стадии разработки или коммерциализации. Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твёрдое биотопливо (дрова, брикеты,топливные гранулы, щепа, солома, лузга) и газообразное (биогаз, водород).
Биотопливо